CN106152402B - 一种建筑综合节能管控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种建筑综合节能管控系统，其包括顺序连接的监测装置、分析装置及控制装置；监测装置用于监测环境信息，得到实时动态数据，传输到分析装置；分析装置用于根据实时动态数据进行动态优化分析，得到平衡环境与负荷的运行参数，传输到控制装置；控制装置用于连接中央空调，根据运行参数控制中央空调的运行；还包括与分析装置连接的报警装置，用于在分析装置根据实时动态数据判断发生故障时，由报警装置发出报警信号。本发明通过监测环境信息，因应环境变化灵活进行动态优化分析，得到平衡环境与负荷的运行参数，以控制和调整中央空调的运行，从而使得中央空调的负荷能够适应需求，提升了运行效率，降低了能耗。

Description

一种建筑综合节能管控系统

技术领域

本发明涉及建筑的中央空调控制，尤其涉及的是，一种建筑综合节能管控系统。

背景技术

随着技术的发展，楼宇经济越来越重要和关键，办公大楼常常装设了中央空调系统。目前我国建筑能耗占国民经济总能耗的20％～50％，而中央空调系统的能量消耗一般占整个建筑耗电量的60％以上。对于中央空调系统，根据我国JB/T3355-1998标准规定，冷水机组的额定的工况为冷冻水出水温度7，冷却水回水温度30℃。其他相应的参数为冷冻水回水温度12℃，冷却水出水为35℃。又根据国家标准GB/T18403.1-2001，冷水机组的额定的工况为冷冻水进出水温12℃/7℃，冷却水进出水温30℃/35℃。所以冷水机组在出厂时工况为冷冻水进出水温12℃/7℃，冷却水进出水温30℃/35℃。

中央空调系统是按满足用户最大需求而设计，且设置了一定的设计余量，但中央空调系统的负荷需求是不断变化的，其实际工况与设计工况相差甚远，90％以上的时间，中央空调系统仅工作在其设计负荷70％以下。也就是说，目前实际情况是绝大多数的中央空调系统长时间处在低负荷下运行，且运行效率低，造成能源浪费严重。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种新的建筑综合节能管控系统。

本发明的技术方案如下：一种建筑综合节能管控系统，其包括顺序连接的监测装置、分析装置及控制装置；所述监测装置用于监测环境信息，得到实时动态数据，传输到所述分析装置；所述分析装置用于根据所述实时动态数据进行动态优化分析，得到平衡环境与负荷的运行参数，传输到所述控制装置；所述控制装置用于连接中央空调，根据所述运行参数控制所述中央空调的运行；还包括与所述分析装置连接的报警装置，用于在所述分析装置根据所述实时动态数据判断发生故障时，由所述报警装置发出报警信号。

优选的，还包括所述中央空调。

优选的，还设置有与所述控制装置连接的冷冻水保护模块。

优选的，所述冷冻水保护模块包括冷冻水流量保护单元与冷冻水温度保护单元。

优选的，所述冷冻水保护模块还包括冷冻水压差保护单元。

优选的，还设置有与所述控制装置连接的冷却水保护模块。

优选的，所述冷却水保护模块包括冷却水流量保护单元与冷却水温度保护单元。

优选的，所述冷却水保护模块还包括冷却水压差保护单元。

优选的，还设置有与所述控制装置连接的空调设备保护模块。

优选的，所述空调设备保护模块包括过载保护单元与失压保护单元。

优选的，所述空调设备保护模块还包括缺相保护单元。

采用上述方案，本发明通过设计监测装置及分析装置，监测环境信息，因应环境变化灵活进行动态优化分析，得到平衡环境与负荷的运行参数，以控制和调整中央空调的运行，从而使得中央空调的负荷能够适应需求，提升了运行效率，降低了能耗，具有很高的市场应用价值。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的示意图。

图2为本发明的又一个实施例的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。但是，本发明可以采用许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明的一个实施例是，一种建筑综合节能管控系统，其包括顺序连接的监测装置、分析装置及控制装置；所述监测装置用于监测环境信息，得到实时动态数据，传输到所述分析装置；所述分析装置用于根据所述实时动态数据进行动态优化分析，得到平衡环境与负荷的运行参数，传输到所述控制装置；所述控制装置用于连接中央空调，根据所述运行参数控制所述中央空调的运行；还包括与所述分析装置连接的报警装置，用于在所述分析装置根据所述实时动态数据判断发生故障时，由所述报警装置发出报警信号。例如，建筑综合节能管控系统包括多个监测装置及多个报警装置，各监测装置分别与分析装置连接，各报警装置分别与分析装置连接；例如，如图2所示，其包括5个监测装置及2个报警装置，监测装置1至监测装置5分别与分析装置连接，报警装置1与报警装置2分别与分析装置连接。例如，所述建筑综合节能管控系统设置于建筑物中，例如，所述建筑综合节能管控系统设置于具有中央空调的建筑物中或者需要安装中央空调的建筑物中。

例如，所述控制装置用于连接外部的中央空调，根据所述运行参数控制所述中央空调的运行；又如，所述建筑综合节能管控系统还包括所述中央空调，例如，所述建筑综合节能管控系统包括中央空调、监测装置、分析装置及控制装置；所述监测装置、所述分析装置、所述控制装置及所述中央空调顺序连接。

例如，所述分析装置用于根据所述实时动态数据进行分析，得到运行参数，所述运行参数用于平衡环境与负荷，使得所述中央空调在能耗与制冷效果方面取得平衡，尤其是使得所述中央空调在能耗与部分区域的制冷效果方面取得平衡；例如，所述分析装置根据所述实时动态数据，对运行信息进行集中和高效处理，还在本地对运行信息进行即时存储；又如，所述分析装置用于综合分析处理运行信息数据，确定中央空调运行最佳动态参数，即所述运行参数；还用于进行系统冷量需求分析；优选的，所述分析装置还设置升级单元，用于运行策略库，在具有更新信息时，进行云端优化更新，这样，有助于远程管理与升级。优选的，所述分析装置还用于远程发送所述实时动态数据及/或所述运行参数；优选的，所述分析装置用于根据所述实时动态数据进行动态优化分析，得到平衡环境与负荷的运行参数及冷媒流量(Refrigerant Volume)，传输到所述控制装置；所述控制装置用于根据所述运行参数及所述冷媒流量控制所述中央空调的运行。其中，所述运行参数用于平衡环境与负荷，关联冷媒流量。又如，所述运行参数用于平衡环境与负荷，设置冷媒流量。所述控制装置用于根据所述运行参数控制所述中央空调的运行，调整所述中央空调运行的冷媒流量。例如，所述运行参数包括蒸发压力、蒸发温度、冷凝压力、冷凝温度、冷却水量、冷却水压、冷却水温、冷冻水压、冷冻水温、吸气温度及/或排气温度；例如，所述中央空调具有过高的蒸发温度时，往往难以达到所要求的空调效果，而过低的蒸发温度，不但增加了机组的能量消耗，又容易造成蒸发管道冻裂。又如，所述运行参数还包括冷水机组的中间压力和温度；又如，所述运行参数还包括润滑系统的油压差、油温与油位高度等。或者，也可以理解为，本发明对于具体的运行参数不做额外限制，在平衡环境与负荷，使得所述中央空调在运行时更加节能、高效即可。又如，设置多个控制装置，每一所述控制装置用于控制所述中央空调的某一区域或某一组件；又如，设置多个控制装置，所述中央空调设置多个中央空调组件，每一所述控制装置用于控制所述一中央空调组件。又如，所述分析装置设置策略存储单元，用于设置并存储系统控制策略及/或群控策略等；所述分析装置还设置动态优化单元，用于依据系统控制策略及/或群控策略，根据所述实时动态数据进行智能动态反馈优化分析，还对各子系统，或者对所述中央空调的各组件或各子系统进行平衡协调优化分析；得到用于平衡环境与负荷的运行参数；又如，所述分析装置还设置参数传输单元，用于将所述运行参数传输到所述控制装置。需要说明的是，对于不同的中央空调以及控制这些相异中央空调的所述建筑综合节能管控系统，运行参数可以略有差异，也可以是在现有中央空调及其控制系统的基础上加以调整，但是，这些运行参数的设计以及得到，例如根据所述实时动态数据进行动态优化分析得到，或者根据动态优化策略及实时动态数据进行动态优化分析得到，均可以理解为本发明及其各实施例的发明点，而具体的动态优化策略的设计以及如何根据实时动态数据进行动态优化分析，可以采用或参照现有中央空调控制系统进行。

所述监测装置用于监测环境信息，得到实时动态数据，这样，有利于实时采集系统运行信息。为了更大范围地监测建筑综合节能管控系统的应用环境，优选的，所述监测装置用于监测各预设区域的环境信息。例如，设置多个所述监测装置；又如，在不同的位置分别设置至少一个所述监测装置；例如，在每一预设监测位置或者每一预设区域分别设置至少一个所述监测装置；例如，所述监测装置为摄像头；又如，所述监测装置包括多个摄像头；又如，所述监测装置包括分别设置在各预设区域的摄像头。这样，可以在大范围、多区域对建筑综合节能管控系统的应用环境进行监测。

为了有的放矢地对所述建筑综合节能管控系统的服务区域进行统计，从而根据用户数量来控制所述中央空调的运行，优选的，所述分析装置设置统计模块，所述预设区域包括建筑物的进出门位置，所述统计模块用于统计所述建筑物的净进入人数；所述控制装置用于根据所述净进入人数及所述运行参数控制所述中央空调的运行。这样，人少的时候，可以适当控制所述中央空调，以节约用电。

为了更好地对所述建筑综合节能管控系统的各个服务区域中的人数进行统计，从而根据用户数量来控制所述中央空调的运行，优选的，所述分析装置设置统计模块，所述预设区域包括办公区域的出入口位置，所述统计模块用于统计各所述办公区域的净进入人数；所述控制装置用于根据各所述办公区域的所述净进入人数及所述运行参数控制所述中央空调的运行，以调整所述中央空调在各所述办公区域的输出；例如，所述控制装置用于根据所述净进入人数及所述运行参数控制所述中央空调的运行。例如，某一办公室或某一楼层的净进入人数较多，则增加其输出，以保持一定的空调温度。这样，有利于实现所述建筑综合节能管控系统的按需分配功能。

又如，所述预设区域包括建筑物的各个进出门位置，以及各办公区域的各个出入口位置，所述统计模块用于统计所述建筑物以及各所述办公区域的净进入人数；所述控制装置用于根据所述建筑物以及各所述办公区域的所述净进入人数及所述运行参数控制所述中央空调的运行，以调整所述中央空调在所述建筑物以及各所述办公区域的输出。

又如，所述预设区域包括建筑物的楼层的出入口位置，所述统计模块还用于统计各所述楼层的净进入人数；所述控制装置用于根据所述净进入人数及所述运行参数控制所述中央空调的运行。这样，特别适用于楼宇经济。

又如，所述分析装置设置大数据计算模块，其连接所述统计模块，所述统计模块还用于统计各所述办公区域的平均人数及峰值人数，所述大数据计算模块用于根据各时间段的各所述办公区域的平均人数及峰值人数，自动平衡环境与负荷，调整所述运行参数，传输到所述控制装置；并由所述控制装置用于根据所述运行参数控制所述中央空调的运行。

优选的，所述监测装置包括温度传感器，用于监测预设位置的温度信息，得到具有预设位置的温度信息的实时动态数据；及/或，所述监测装置包括压力传感器，用于监测预设位置的压力信息，得到具有预设位置的压力信息的实时动态数据；及/或，所述监测装置包括流量传感器，用于监测预设位置的流量信息，得到具有预设位置的流量信息的实时动态数据；及/或，所述监测装置包括能耗传感器，用于监测预设位置的能耗信息，得到具有预设位置的能耗信息的实时动态数据；及/或，所述监测装置包括无线传输器，用于采用无线通讯方式将所述实时动态数据传输到所述分析装置。上述各传感器及无线传输器，均可采用现有技术实现，本发明及其各实施例，在此将这些现有技术利用于建筑综合节能管控系统，使得能够有效监测环境信息，得到实时动态数据，以供后续分析使用。例如，通过所述分析装置根据所述实时动态数据进行动态优化分析，平衡环境与负荷等因素，得到运行参数，使得在有效制冷的前提下实现环保节能，并将所述运行参数传输到所述控制装置；由所述控制装置根据所述运行参数控制所述中央空调的运行。这样，通过布设在中央空调各个环节和室内外环境温度、压力、流量、能耗等传感器，采集中央空调系统运行中的实时动态数据，即时汇总到建筑综合节能管控系统中的分析装置，分析装置通过优化的软件算法分析出最优的运行逻辑及其运行参数，传输到对应的控制装置，由控制装置控制中央空调的所有设备实时动态协调运行，从而能够实现建筑综合节能管控系统的无人值守智能运行，并且使得建筑综合节能管控系统可以依据环境与符合的变化，适时调整运行参数乃至冷媒流量，从而保障建筑综合节能管控系统的各设备在各种气候及负荷条件下，都能保持高效率运行，以达到系统最佳能耗效果，具有环保节能的优点。优选的，还通过数据传输，实现远程监控及与移动终端的互联。

为了能在发生问题时及时预知通知管理人员，例如，所述建筑综合节能管控系统还包括与所述分析装置连接的报警装置，用于在所述分析装置根据所述实时动态数据判断发生故障时，由所述报警装置发出报警信号。例如，当出风口温度过高或者因出风口堵塞导致温度过低时，所述分析装置根据所述实时动态数据判断发生故障由所述报警装置发出报警信号。以此类推。又如，所述报警装置在监控室设置报警铃；又如，所述报警装置设置有无线发送模块，用于发出无线报警信号，例如，发出无线报警信号到预设置的管理终端等，从而能够远程通知管理人员，及时处理故障。例如，所述报警装置设置预警管理平台及故障报警平台；所述预警管理平台用于设置各项预警的开关、范围和上下限，以满足管理的需求并保证空调系统末端的环境效果；所述故障报警平台用于通过屏幕提示、声、光、局域网以及互联网的远程监控平台、电子邮件、手机短信、微信等形式，对所述中央空调及/或所述建筑综合节能管控系统的运行故障或用户自设预警规则触发进行实时报警。

优选的，所述建筑综合节能管控系统还设置有与所述控制装置连接的冷冻水保护模块。例如，所述冷冻水保护模块包括冷冻水流量保护单元与冷冻水温度保护单元。优选的，所述冷冻水保护模块还包括冷冻水压差保护单元。这样，可以根据所述运行参数，保护冷冻水系统，还能节约能耗，平衡环境与负荷。优选的，所述建筑综合节能管控系统还设置有与所述控制装置连接的冷却水保护模块。例如，所述冷却水保护模块包括冷却水流量保护单元与冷却水温度保护单元。优选的，所述冷却水保护模块还包括冷却水压差保护单元。这样，可以根据所述运行参数，保护冷却水系统，还能节约能耗，平衡环境与负荷。优选的，所述建筑综合节能管控系统还设置有与所述控制装置连接的空调设备保护模块。例如，所述空调设备保护模块包括过载保护单元与失压保护单元，分别用于对所述中央空调进行过载保护及对所述中央空调进行失压保护。优选的，所述空调设备保护模块还包括缺相保护单元，用于对所述中央空调进行缺相保护。这样，可以根据所述运行参数，保护空调设备，还能节约能耗，平衡环境与负荷。又如，所述冷冻水保护模块、所述冷却水保护模块、所述空调设备保护模块设置于所述控制装置。又如，所述冷冻水保护模块、所述冷却水保护模块、所述空调设备保护模块集成于所述控制装置。

又如，所述控制装置设置冷却塔智能控制单元，用于根据涉及冷却塔的所述运行参数控制所述中央空调的冷却塔的运行。又如，所述控制装置设置冷冻水智能控制单元，用于根据涉及冷冻水的所述运行参数控制所述中央空调的冷冻水的运行。又如，所述控制装置设置温水智能控制单元，用于根据涉及温水的所述运行参数控制所述中央空调的温水的运行。又如，所述控制装置设置冷却水智能控制单元，用于根据涉及冷却水的所述运行参数控制所述中央空调的冷却水的运行。又如，所述控制装置设置冷源智能控制单元，用于根据涉及冷源的所述运行参数控制所述中央空调的冷源的运行。又如，所述控制装置设置热源智能控制单元，用于根据涉及热源的所述运行参数控制所述中央空调的热源的运行。这样，在制冷和供暖季节，均可实现有效节能，基于冷/热量实际需求和主机效率特性曲线的中央空调主机最优运行控制，对于空调冷源/热源节能约为10％～15％；基于冷/热量实际需求及预测的冷冻水系统及温水系统智能控制，对于冷冻/温水系统节能可达60％～80％；给予空调能效比最佳的冷却水系统及冷却塔智能控制，对于冷却水系统节能可达60％～80％。

为了便于控制及调节所述中央空调及/或所述建筑综合节能管控系统，又如，所述控制装置设置调节单元，用于实时调节各设备或所述中央空调的各组件的启停及/或运行参数；又如，所述调节单元，还用于动态协调各设备或所述中央空调的各组件的最优匹配运行；又如，所述调节单元，还用于动态协调所述中央空调处于各种状态下的最高效率(COP)运行。

进一步地，本发明的实施例还包括，上述各实施例的各技术特征，相互组合形成的建筑综合节能管控系统。本发明针对时刻变化的末端负荷需求，中央空调系统能够实时按需运行，从而避免了低冷量、高耗能的工况；并且，中央空调系统运行时，系统冷/热源与各子系统之间实现了信息沟通和整体控制，从而提升了系统能效比。

需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种建筑综合节能管控系统，其特征在于，包括顺序连接的监测装置、分析装置及控制装置；

所述监测装置用于监测各预设区域的环境信息，得到实时动态数据，传输到所述分析装置；

所述分析装置设置策略存储单元，用于设置并存储系统控制策略；所述分析装置还设置升级单元，用于运行策略库，在具有更新信息时，进行云端优化更新；

所述控制装置用于连接中央空调，根据所述运行参数控制所述中央空调的运行；所述分析装置设置统计模块，所述预设区域包括建筑物的进出门位置，所述统计模块用于统计所述建筑物的净进入人数；所述控制装置还用于根据所述净进入人数及所述运行参数控制所述中央空调的运行；所述分析装置还设置动态优化单元，用于依据所述系统控制策略，根据所述实时动态数据进行智能动态反馈优化分析，还对所述中央空调的各组件进行平衡协调优化分析，得到平衡环境与负荷的运行参数，传输到所述控制装置；

所述建筑综合节能管控系统还包括与所述分析装置连接的报警装置，用于在所述分析装置根据所述实时动态数据判断发生故障时，由所述报警装置发出报警信号；所述报警装置设置预警管理平台及故障报警平台；所述预警管理平台用于设置各项预警的开关、范围和上下限，以满足管理的需求并保证空调系统末端的环境效果；所述故障报警平台用于对所述中央空调及所述建筑综合节能管控系统的运行故障或用户自设预警规则触发进行实时报警；

所述控制装置设置冷源智能控制单元，所述冷源智能控制单元用于根据涉及冷源的所述运行参数控制所述中央空调的冷源的运行；

所述控制装置设置热源智能控制单元，所述热源智能控制单元用于根据涉及热源的所述运行参数控制所述中央空调的热源的运行；

所述控制装置设置调节单元，所述调节单元用于实时调节各设备或所述中央空调的各组件的启停及运行参数，还用于动态协调各设备或所述中央空调的各组件的最优匹配运行。

2.根据权利要求1所述建筑综合节能管控系统，其特征在于，还设置有与所述控制装置连接的冷冻水保护模块。

3.根据权利要求2所述建筑综合节能管控系统，其特征在于，所述冷冻水保护模块包括冷冻水流量保护单元与冷冻水温度保护单元。

4.根据权利要求3所述建筑综合节能管控系统，其特征在于，所述冷冻水保护模块还包括冷冻水压差保护单元。

5.根据权利要求1所述建筑综合节能管控系统，其特征在于，还设置有与所述控制装置连接的冷却水保护模块。

6.根据权利要求5所述建筑综合节能管控系统，其特征在于，所述冷却水保护模块包括冷却水流量保护单元与冷却水温度保护单元。

7.根据权利要求6所述建筑综合节能管控系统，其特征在于，所述冷却水保护模块还包括冷却水压差保护单元。

8.根据权利要求1所述建筑综合节能管控系统，其特征在于，还设置有与所述控制装置连接的空调设备保护模块。

9.根据权利要求8所述建筑综合节能管控系统，其特征在于，所述空调设备保护模块包括过载保护单元与失压保护单元。

10.根据权利要求8所述建筑综合节能管控系统，其特征在于，所述空调设备保护模块还包括缺相保护单元。